Сенсація

Розмірність простору можна з’ясувати за допомогою абстрактних мережевих структур

Все в світі знаходиться в просторі і взаємодіє з ним. Вчений з Гейдельберзького університету досліджує феномен простору на основі мережевих структур в реальному світі.

Мережі описують відносини між об’єктами. Вони показують, як об’єкти відносяться один до одного і які з них один на одного впливають. Але як в цьому контексті простір впливає на структуру? Геоінформатик доктор Франц-Бенджамін Мокнік з Гейдельберзького університету вирішив знайти відповідь безпосередньо на це питання. У своєму дослідженні, опублікованому в журналі Scientific Reports, він продемонстрував, що просторовий відлік можна визначити в ряді наборів даних різних тематичних мереж. Таким чином, розмірність простору – його поширення в різних напрямках – можна отримати з абстрактної мережевої структури.

Структури, що описуються мережами, ми знаходимо повсюдно, включаючи дорожній рух, комунікації, інтернет, соціальні мережі і біологію. Багато з цих мереж існують в просторі, тим самим запозичуючи його властивості. Одне з основних властивостей простору – його вимір, тобто те, як воно поширене по довжині, ширині і, у разі необхідності, по висоті. Наприклад, мережа автобусних маршрутів Манхеттена двомірна, проте мережі мозкових структур – тривимірні. Згідно з доктором Мокніку, вплив простору на структуру мереж мало вивчено.

Раніше фахівці вже досліджували, як просторові аспекти відображаються в наборах даних мережі, коли відомо її точне розташування в просторі. Доктор Мокнік застосував інший підхід. Використовуючи різні мережі з реального світу, він продемонстрував, що вимір простору можна вивести виключно зі структури цієї мережі, не маючи попередніх знань про її точному просторовому відліку. Наприклад, не знаючи розташування автобусних маршрутів Манхеттена, набори даних мережі вказують на її просторовий відлік і довгасту форму.

«Хоча це і може звучати тривіально, такий факт знаходить абсолютно нове значення, з огляду на те, що навіть соцмережі знаходяться в просторі по відношенню до інтернет-користувачів, навіть якщо аспект вимірювання не першорядний, – каже Франц-Бенджамін Мокнік. – Те ж стосується маршрутів авіакомпаній: хоча у них є просторові компоненти, в них переважають інші аспекти ».

Дослідник також продемонстрував, що деякі фактори можуть зменшувати або навіть приховувати вплив простору на структуру мережі.

«До певної міри, проте, цей вплив досить стабільний. Навіть при наявності ієрархій вони не знищують просторову структуру в мережі. Мережі в реальному світі є доказом структуроутворюючих механізмів », – пояснює доктор Мокнік.

Вчений також зазначає, що структурна ідентифікація просторового відліку вкрай важлива для аналізу таких глобальних проблем, як зміна клімату, доступ до води і енергії, а також боротьба з епідеміями.

Джерело: NAKED SCIENCE

Підпишіться на групу «СВІДОК» у Facebook

Більше актуальних новин дивіться в програмі “Свідок” на телеканалі НТН по буднях – 8.30, 12.30, 16.30, 19.00, 23.15, і щосуботи о 19.00.

Loading...
Загрузка...